KR910008156B1

KR910008156B1 - 메탈 할라이드 램프

Info

Publication number: KR910008156B1
Application number: KR1019890020014A
Authority: KR
Inventors: 원철희
Original assignee: 원철희
Priority date: 1989-12-29
Filing date: 1989-12-29
Publication date: 1991-10-10
Also published as: KR910013422A

Abstract

내용 없음.

Description

메탈 할라이드 램프

제1도는 본 발명의 광화학 반응용 메탈 할라이드 램프의 구성을 보인 단면도.

제2도는 본 발명의 광화학 반응용 자외선 램프의 분광방사 분포도.

제3도는 본 발명의 갈륨 및 납의 양에 따른 방사에너지의 상대 효율을 보인 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 방전관 2 : 텅스텐전극

3 : 몰리브덴박판 4 : 외부도입선

5 : 봉입금속

본 발명은 메탈 할라이드를 금속할로겐 화합물의 형태로서 석영으로 된 방전관 내에 봉입하여 만드는 방전등으로서 주발광 파장이 자외선 대역인 광화학용 자외선 메탈 할라이드 램프에 관한 것이다.

일반적으로 자외선용 메탈 할라이드 램프의 구성은 제1도에서 보는 바와 같이 방전관(1) 양쪽 끝에 텅스텐 전극(2)이 결합되어 있으며 이 전극은 몰리브덴박판(3)에 용접되어 있고 또한 이 몰리브덴박판(3)은 몰리브덴 봉으로 이루어진 외부도입선(4)에 연결되어 있는 구성에 의하여, 램프 작동시에는 음극에서 열전자가 방출되어 방전이 되면서 수은, 갈륨, 등의 봉입된 금속(5)이 발광하여 280nm-450nm의 광화학 반응에 적당한 파장의 자외선이 나온다.

종래의 갈륨과 수은을 사용한 램프에서는 수은의 365nm, 366nm, 405nm, 436nm의 파장과 갈륨의 403nm, 417nm가 강하게 방사되고 주석과 수은을 봉입한 램프는 주석의 280nm, 286nm, 301nm, 303nm, 326nm 등이 방사되어 자외선용 광원으로 많이 사용되어 왔으나 갈륨을 사용한 경우는 흑화 현상이 빨리 나타나거나 사용 수 100시간만에 아크 트위스트 현상이 오는 등의 문제가 있었고, 주석을 사용한 경우는 광화학 반응에 적당한 400nm 부근의 파장이 부족하여 광화학 반응용으로 사용하는데 문제점이 많이 대두되고 있는 실정이다.

이러한 종래의 문제점등을 해결 보완하기 위하여, 본 발명서는 제1도의 방전관 내부에 수은, 갈륨, 납을 정량 봉입하여 제작한 램프로서 각 발광금속의 종류 및 정량에 관한 것으로 우선 갈륨의 봉입량이 7.5×10^-8g원자/cc인 경우는 갈륨의 403nm 및 417nm의 주파장이 잘 나타나지 않으며 제3도에서처럼 7.5×10^-8g원자 /cc 이상인 경우 차츰 갈륨의 발광효율이 좋아지다가 5.3×10^-5g원자/cc 이상에서는 수명 중반에 아아크 트위스트 현상이나 방사의 프락튜에이션(방사에너지의 흔들림)이 생기는 등 불안정한 아아크가 나타났다. 너무 미량의 갈륨을 봉입한 것은 과잉 봉입되어 유리된 할로겐이 램프의 동적 특성을 나쁘게 하기 때문임은 잘 알려진 사실이며 5.3×10^-5g원자/cc 이상의 갈륨이 봉입된 것은 갈륨의 일부가 증발하여 방전에 기여하고 일부는 고체상태로 남거나 기체상태로 관벽 부위에 남아 방사되는 갈륨의 스펙트럼을 흡수하거나 방전에 기여하지 못하고 전극 쪽에 응축하여 방사를 불안정하게 함으로서 아아크 트위스트 현상이나 프락튜에이션을 일으키는 것으로 나타났다. 납은 356nm, 364nm, 367nm의 거의 연속스펙트럼에 가까운 휘선스펙트럼을 얻기 위하여 갈륨과 동시에 봉입하였으며 제3도에서처럼 2.7×10^-7g원자/cc 이하의 미량을 봉입하였을 경우에는 납의 고유스펙트럼을 거의 방사하지 않다가 차츰 증가시킬수록 납 고유의 스펙트럼을 잘 방사하였으며 8.1×10^-5g원자/cc 이상인 경우는 스펙트럼의 효율이 오히려 감소되었다.

따라서 본 발명에서는 갈륨과 납을 정량보입함으로써 광화학 반응에 적당한 280-450nm에서 방사효율이 좋은 자외선 메탈 할라이드 램프를 만들었으며 분관 방사 분포도는 제2도에서처럼 광화학 반응에 효율이 높은 400nm 부근에서 피크를 얻었고, 특히 본 램프는 수은 자외선 램프에 비해서 약 3배 이상의 효율을 얻을 수 있는 동시에 갈륨, 주석램프의 아아크 트위스트와 프락튜에이션 등을 완전히 제거, 개선한 유용한 발명인 것이다.

그리고 램프의 구조는 제1도와 같이 하되, 내경 22mm, 발광길이 500mm의 석영관에 전극은 전자방사가 용이한 토륨텅스텐 전극을 사용하였다. 할로겐은 요오드를 사용하였고 브롬의 경우도 유사한 특성을 얻었으며 특히 관벽부하를 8.7W/㎠이상 17W/㎠까지 변경시킨 경우에도 상대분광 분포도는 같은 특성을 나타내었다.

Claims

양쪽에 각 1개씩의 전극을 구비하고 석영제 발광관 내부에 일정한 량의 수은, 방전용 희가스, 할로겐금속 혹은 순수금속을 넣어서 만든 광화학 반응용 자외선 메탈 할라이드 램프에 있어서, 할로겐금속 혹은 순수금속으로 갈륨을 7.5×10^-8g원자/cc-5.3×10^-5g원자/cc와 납 2.7×10^-7g원자/cc-8.1×10^-5g 원자/cc를 봉입하는 것을 특징으로 하는 광화학 반응을 자외선 메탈 할라이드 램프.